汽车电路分析12

1、汽车电工电子技术基础汽车电工电子技术基础制作:赵鲁敬第第1212章章 转换电路转换电路学习要求学习要求1. 理解转换器和转换器的基本工作原理。理解转换器和转换器的基本工作原理。2. 了解集成和转换器的外特性及应用。了解集成和转换器的外特性及应用。 12.1.1 二进制权电阻网络D/A转换器第第1212章章 转换电路转换电路 转换器转换器通常由译码网络、模拟开关、求和运算电路和基准电压源等部分通常由译码网络、模拟开关、求和运算电路和基准电压源等部分组成。其基本原理是将输入的每一位二进制代码按其权的大小转换成相应的组成。其基本原理是将输入的每一位二进制代码按其权的大小转换成相应的模拟量，然后将代表

2、各位的模拟量相加，所得的总模拟量就与数字量成正比，模拟量，然后将代表各位的模拟量相加，所得的总模拟量就与数字量成正比，这样便实现了从数字量到模拟量的转换。这样便实现了从数字量到模拟量的转换。1. 电路结构电路结构2. 工作原理工作原理12.1.1 二进制权电阻网络D/A转换器第第1212章章 转换电路转换电路12.1.2 集成D/A转换器CC7520第第1212章章 转换电路转换电路 CC7520是是10位集成位集成D/A转换芯片。它内部包含转换芯片。它内部包含10位倒位倒T型电阻网络和型电阻网络和10个双向模拟开关。个双向模拟开关。1. 分辨率分辨率 分辨率是用来表征转换器对输入量微小变化的

3、敏感程度，或者说对最小分辨率是用来表征转换器对输入量微小变化的敏感程度，或者说对最小输入电压的分辨能力。输入电压的分辨能力。2. 转换精度转换精度 转换精度是在对应给定的满刻度数字量的情况下，转换电路实际输出的转换精度是在对应给定的满刻度数字量的情况下，转换电路实际输出的模拟电压和理论值之间的偏差。该误差是由于基准电压的波动、运算放大器模拟电压和理论值之间的偏差。该误差是由于基准电压的波动、运算放大器的零点漂移、模拟电子开关的导通内阻和导通压降等各种因素引起的。的零点漂移、模拟电子开关的导通内阻和导通压降等各种因素引起的。3. 转换速度转换速度 转换速度一般用建立时间来定量描述，建立时间是指输

4、入数字信号从全转换速度一般用建立时间来定量描述，建立时间是指输入数字信号从全0跳变到全跳变到全1，或者由全，或者由全1变为全变为全0时，模拟信号电压或电流达到稳定值所需要时，模拟信号电压或电流达到稳定值所需要的时间。建立时间越短，说明的时间。建立时间越短，说明D/A转换的速度越快。转换的速度越快。12.1.3 主要参数第第1212章章 转换电路转换电路12.2.1 并联比较型A/D转换器 A/D转换器转换器的功能是将模拟的功能是将模拟信号转换为数字信号。转换过程信号转换为数字信号。转换过程可包括采样、保持、量化和编码可包括采样、保持、量化和编码四个过程。四个过程。A/D转换器的种类很转换器的种

5、类很多，本节将主要介绍并联比较型多，本节将主要介绍并联比较型A/D转换器和逐次逼近型转换器和逐次逼近型A/D转换转换器。器。 并联比较型转换器的工作原并联比较型转换器的工作原理简单，转换速度最快。一个输理简单，转换速度最快。一个输出出3位的并行比较型转换器，它包位的并行比较型转换器，它包括电阻网络构成的分压电路、运括电阻网络构成的分压电路、运算放大器构成的比较器和编码器算放大器构成的比较器和编码器三个部分。三个部分。第第1212章章 转换电路转换电路12.2.1 并联比较型A/D转换器 第第1212章章 转换电路转换电路1. 结构组成结构组成 逐次逼近转换器的工作原理类似于逐次逼近转换器的工作

6、原理类似于天平称重物的过程。将不同重量的砝码看天平称重物的过程。将不同重量的砝码看成是与二进制相对应的权值，从最重的砝成是与二进制相对应的权值，从最重的砝码开始试放，若物体重于砝码，则保留该码开始试放，若物体重于砝码，则保留该砝码，对应的数字逻辑置砝码，对应的数字逻辑置“1”；若物体轻；若物体轻于砝码，则移去砝码，对应的数字逻辑置于砝码，则移去砝码，对应的数字逻辑置“0”。然后再加上第二次重的砝码，和物。然后再加上第二次重的砝码，和物体比较后决定砝码的去留以及对应的数字体比较后决定砝码的去留以及对应的数字逻辑，如此反复，一直到平衡为止。此时，逻辑，如此反复，一直到平衡为止。此时，砝码的重量即为

7、物体的重量，对应数字量砝码的重量即为物体的重量，对应数字量就是转换的输出。就是转换的输出。 12.2.2 逐次逼近型A/D转换器第第1212章章 转换电路转换电路2. 工作原理工作原理 12.2.2 逐次逼近型A/D转换器第第1212章章 转换电路转换电路 12.2.3 集成A/D转换器ADC0809第第1212章章 转换电路转换电路 ADC0809是一种逐次逼是一种逐次逼近型的集成近型的集成A/D转换器，由转换器，由输入选择部分、输入选择部分、8位位ADC和和输出驱动三部分构成输出驱动三部分构成 。12.2.3 集成A/D转换器ADC0809第第1212章章 转换电路转换电路12.2.4 主

8、要参数第第1212章章 时序逻辑电路时序逻辑电路1. 分辨率分辨率 A/D转换器的分辨率通常用输出数据二进制的位数表示，它表征了转换器的分辨率通常用输出数据二进制的位数表示，它表征了A/D转转换器对输入模拟信号的分辨能力。当输入信号在一定范围内变化时，位数越多，换器对输入模拟信号的分辨能力。当输入信号在一定范围内变化时，位数越多，量化的误差越小，分辨能力越强，转换精度也越高。量化的误差越小，分辨能力越强，转换精度也越高。2. 转换误差转换误差 通常以输出误差最大值来衡量转换误差。它表示实际输出的数字量与理论通常以输出误差最大值来衡量转换误差。它表示实际输出的数字量与理论值的差别，一般用最低有效

9、位的倍数表示。转换误差与电源电压、环境温度有值的差别，一般用最低有效位的倍数表示。转换误差与电源电压、环境温度有很大的关系。因此，为获得较高的转换精度，应保证供电电源的稳定性，并限很大的关系。因此，为获得较高的转换精度，应保证供电电源的稳定性，并限制环境温度的变化。制环境温度的变化。3. 转换速度转换速度 转换速度是指转换速度是指A/D转换器完成一次将模拟量转换为数字量所需要的时间。转换器完成一次将模拟量转换为数字量所需要的时间。转换速度与转换器的电路形式密切相关，不同类型的转换器，其转换速度相差转换速度与转换器的电路形式密切相关，不同类型的转换器，其转换速度相差很大。总体来说，直接型很大。总体来说，直接型A/D转换器的转换速度较间接型转换器的转换速度较间接型A/D转换器快，但转转换器快，但转换精度和抗干扰能力相对较差。换精度和抗干扰能力相对较差。项目小结项目小结第第1212章章 组合逻辑电路组合逻辑电路1. D/A转换器是用于把数字量转换成模拟量的器件。常用数字输入信号的有转换器是用于把数字量转换成模拟量的器件。常用数字输入信号的有效位数表示分辨率，有效位数越多分辨率就超强。输出形式有电流式和电压效位数表示分辨率，有效位数越多分辨率就超强。输出形式有电流式和电压式两种。式两种。2. A/D转换器是用于把模拟量